菊花全基因組測序完成

菊屬於什麼結構

由中國中醫科學院中藥研究所和安利植物研發中心聯合發起的菊花全基因組計劃取得重大進展。該聯合團隊利用奈米孔測序技術突破複雜高等植物基因組測序，首次完成了菊屬植物藥用品種菊花的全基因組測序，並完成杭白菊的全長轉錄組遺傳資訊發掘。相關研究成果和基因組資料已於12月7日在植物研發中心的學術研究網站（www。amwayabrc。com） 上線上公佈，並向全世界研究菊花的學術團隊和非盈利組織免費開放。

菊屬植物染色體結構複雜，包含從2n=18到8n=72之間的各種染色體組結構。生產上作為菊花茶使用的菊花（以著名的杭白菊為例）是一個複雜的多倍體物種，有多套二倍體亞基組成。菊屬是一個非常大的植物分類單位，包括菊組和苞葉組兩大分支。其中大家較熟悉的野菊花、甘菊、菊花、異色菊等都屬於菊組，該分支植物主要特點為全部總苞片草質，邊緣白色、褐色、棕褐色或黑褐色膜質。而在每一個物種之下又有數量不等的栽培種，例如菊花展上的數以千計的觀賞菊花和著名的五大藥用菊花都同屬於一個品種——菊花。面對菊花的複雜染色體遺傳結構以及豐富的種質資源多樣性，進行菊花基因組測序對於揭示菊屬物種的起源進化及物種多樣性具有重要的意義。中國中醫科學院中藥研究所與安利植物研發中心發起了菊花基因組研究攻關，經過艱苦的努力，終於在菊屬植物基因組研究中邁出了人類認知的重要一步。

專案團隊利用奈米孔測序結合二代高通量測序技術對分佈於江蘇南京的野菊花品種進行的全基因測序、組裝、註釋及相關分析。共組裝出了約3Gb基因組總長，鑑定出了101745個編碼蛋白基因。接著透過比較研究發現，整個基因組中存在大量的重複序列，這個可能是整個菊屬植物基因組較為複雜的原因。同時對多倍體菊花品種—杭白菊進行起了全長轉錄組比較分析，闡明野菊花和杭白菊直接存在極大的遺傳上的親緣關係。目前研究團隊還在對相關研究結果開展進一步的深入研究分析。

中國本草基因組學研究團隊在已完成靈芝、人參、紫芝、丹參、茯苓等基因組研究工作的基礎上，再次在複雜基因組研究上取得了突破，在國際上創新應用奈米孔測序技術完成複雜高等植物菊花全基因組測序和組裝。研究團隊表示：“菊花基因組測序的完成不僅對菊屬的物種多樣性研究、菊花的遺傳進化機制研究和分子遺傳育種等研究工作具有重要的意義，而且對研究具有重要藥用價值的多倍體藥用菊花——杭白菊具有重大的參考價值。在本專案中，聯合團隊在全球應用奈米孔測序這一最新的測序技術在高等植物中完成了全基因組測序，並且克服了之前在二代測序技術時代解決不了的高雜合、高重複基因組組裝的難題，相信這一工作必將極大的推動植物基因組尤其是藥用植物基因組研究的發展，是本草基因組學研究的一個重要突破。”